论文总字数：25303字

摘 要

为了丰富传统风扇的功能，本次设计在51单片机的基础上采用了其他硬件电路，增加了温控风扇的附加功能。以单片机作为核心控制元件，温度传感器DS18B20作为温度采集元件，利用按键设置温度范围，通过单片机分析处理，对温度进行判断，驱动器L9110S驱动风扇电机，将风扇转速分为了3个档位。实现了通过检测环境的温度，改变风扇的转速，温度的数值显示在LCD1602显示器上，最终将数据保存在单片机EEPROM中做到掉电存储的功能。这个设计简单、成本低、具有实用性。

关键词：智能风扇，DS18B20温度传感器，STC89C51单片机

Abstract:In order to enrich the functions oftraditional fans,this design adopts other hardware circuits on the basis of 51 single-chipmicrocomputer,and adds additional functions of temperature-cntrolled fans.With single-chip microcomputer as the core control element,temperature sensor DS18B20 as the temperature acquisition element,temperature sensor DS18B20 as the temperature acquisition element, using the keyto set the temperature range, through single-chip microcomputer analysis and processing, tojudge the temperature, driver L9110S drive fanmotor,the fan speed is divided into three gear.By detecting the ambient temperature,changing the fan speed,and displaying the temperature value on the LCD1602 display,the data is finally saved in the single-chip EEPROM to achieve the function of power off storage.The design is simple,low cost and practical.

Keywords:Intelligent fan,DS18B20 temperature sensor,STC89C51 microcontroller

目 录

1 绪论 4

1.1 课题研究背景 4

1.2 课题特色 4

1.3 课题研究意义 4

1.4 课题概括 5

2 总体方案设计 5

2.1 设计要求 5

2.2 系统设计的整体思路 5

2.3 方案论证 6

3 系统的硬件设计 9

3.1 系统器件详解 9

3.2 各部分电路设计 13

4 系统的软件设计 15

4.1 软件开发环境的介绍 15

4.2 系统重要函数的介绍 17

5 系统仿真与调试 22

5.1 系统仿真 22

5.2 系统调试 23

结论 26

参考文献 27

致谢 28

附件A：硬件电路图 29

附件B：元器件清单 29

附件C：主要程序清单 31

1 绪论

1.1 课题研究背景

人们在使用传统的普通风扇时，无法灵活控制风扇的转速，而且风扇不具有自动开关的功能，用户无法根据温度的变化来选择风速档。当天气由白天到晚上时，温度差异大，风扇不能自动调节，随着科技的发展，利用单片机设计电路早就应用广泛，在我国关于这方面的技术研究已经较为成熟，例如笔记本电脑上的智能CPU风扇的应用。它的设计为人们的生活带来了便利，也提高了工作的效率，但是它仍然有很大的研究内容。为了满足人们日益增长的多方面需求，越来越多的家电企业向市场推出了各种类型的温控风扇，包括空调之类的高价格电器，这对普通的老百姓来说消费不起，所以从温控着手，改变传统风扇的单一功能，既能够为人们提供方便，也能够增强企业的活力。

现在国内的趋势渐渐向智能化、数字化靠拢，比较古老的便是声控灯，和温控一样都是通过对外外界环境的检测来实现自身的功能。自动化工程应用一直居高不下，通过各种微小器件的组成，发挥了巨大的潜力。但是另一方面和国外一些温控技术相比还存在着差距，他们的智能化技术发展水平高，功能多样化。从工业革命开始，慢慢的由硬技术转化为软技术，本次基于单片机的温控风扇设计实现了以下几个功能：根据预设的温度，测得环境温度值通过液晶显示，根据测得的温度处在阈值区间内的位置，实现风扇转速的智能自变^[1]。

1.2 课题特色

温控风扇应用特别广泛，市场前景好，基于单片机的温控风扇设计简单，成本低，使用方便，满足人们多种方面的需求。这次设计基于51单片机设计有以下特色：

1.本课题采用单片机作为主控机，符合专业的要求，它的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。

2.课题设计发挥空间特别大。例如设计中添加了两个警报装置，利用发光二极管和蜂鸣器电路的共同使用，可以实现功能的互相替代，当两者其中一个损坏时可以通过另一个及时止损。传统的部分风扇不能够显示温度也不能够设置温度，用LCD1602液晶显示温度，以及按键方便实现此功能。

1.3 课题研究意义

伴随着信息化、数字化时代的到来，各种电器根据人们不断变化的需求持续改进，功能由单一向多样化以及多元化方向发展，越来越多的家用电器逐渐数字化。本次设计具有如下意义：

（1）人们生活水平日益改善，适应了不同家庭生活的需要，风扇依旧在绝大多数家庭以及工厂必不可少。良好的通风性能是对空调等所具有的高耗能、高消费、封闭空间的互补。

（2）能够根据温度的变化准确测量和控制温度，以单片机为核心设计的温控风扇广泛应用到人们生产生活的各个领域，尤其是工业控制系统，具有灵活性大、可靠性高等优点。

（3）科学技术是不断发展的，电子技术也应当不断发展，在满足人们需求以及国家经济需求方面都是必然的趋势。

1.4 课题概括

1.绪论。粗略概括了课题研究的背景和现状，以及对此改进的功能。

2.总体方案设计。从设计的要求进行分析，从多种方案中选择合适的器件。

3.系统硬件设计。对各种器件进行介绍，并说明在设计中实现功能的方法。

4.系统软件设计。在硬件电路完成的条件下进行编码，实现特定的功能。

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